使用python+Pyqt5实现串口调试助手
作者：机构师
这篇文章主要介绍了使用python+Pyqt5实现串口调试助手,串口通讯程序首先要对串口进行设置，如波特率、数据位、停止位、校验位等，需要的朋友可以参考下
python可以利用serial模块来和串口设备进行485或者232通讯。
当然，网上这类串口调试助手的小程序有很多，不过这些程序要么是要收费，只能试用30天，要么是不好用。
况且，别人写的程序，你只能使用，无法取出其中的数据来进行处理，所以，如果可以自己写一个程序，既方便使用，又可以随时随地使用其中的数据。
软件：python3.10
pycharm2021
硬件：window10电脑
串口485设备（国产流量计）
串口转usb线（电脑不带串口，只能转接）
准备好了后，就可以开始写程序了。
串口通讯程序首先要对串口进行设置，如波特率、数据位、停止位、校验位等。可以称之为初始化：
初始化：
def serial_init(self): #初始化
self.port = self.port_set.currentText()
self.bps = int(self.baud_set.currentText())
self.timeout = float(self.timeout_set.text())
try:
self.ser = serial.Serial(port=self.port,baudrate=self.bps,bytesize=8,parity='N',stopbits=1)
print(self.ser)
if self.ser.is_open:
print('串口正常')
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self, 'tips!', str(e), QMessageBox.Ok | QMessageBox.Cancel, QMessageBox.Ok)
print('异常：', e)初始化完成后，需要将串口打开，只有串口成功打开，才可以进行后面的数据传输。python中的serial模块，提供serial.isopen来进行检查。当然，此处需要注意的是，在串口serial实例化的时候，实际上已经同时打开串口了。所以，如果在初始化程序里建立了实例化：
self.ser = serial.Serial(port=self.port,baudrate=self.bps,bytesize=8,parity='N',stopbits=1)
那么也可以不用在重复打开串口了。
串口打开：
def open_serial(self): #打开串口
try:
self.ser.open()
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self, 'tips!', str(e), QMessageBox.Ok | QMessageBox.Cancel, QMessageBox.Ok)
print('异常：', e)串口关闭：
def close_serial(self): #关闭串口
try:
self.ser.close()
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self,'tips!',str(e),QMessageBox.Ok|QMessageBox.Cancel,QMessageBox.Ok)
print('异常：', e)调试完成后，最好关闭串口，有始有终。
在完成上面的初始化和打开步骤后，就可以进行数据的读、写了，本例中使用了与流量计进行通讯，读取流量计实时流量。该流量计读、写数据时有专门的格式：
所以，从电脑端发送指令时，需要按照流量计的格式发送，才能得到正确的反馈。485是半双工传输，即同一时间只能进行读或者写，读、写不能同时进行。
本例中，读取流量指令格式为：
01 03 00 10 00 02 C5 CE
实际操作中，我将流量计设备地址修改为2，即
02 03 00 10 00 02 C5 CE
发送数据：
def send_data(self):
ct = datetime.datetime.now() #获取当前系统时间
ct_str = ct.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") #格式化当前系统时间（字符形式）
try:
self.senddata_s=self.le_senddata.text()
self.senddata=bytes.fromhex(self.senddata_s) #字符转成字节
self.ser.write(self.senddata)
#self.senddata_str=self.senddata.hex()
self.senddata_str_fg=self.str_fenge(self.senddata_s)
#self.le_senddata.setText(self.senddata.hex())
self.le_recdata.append('\n' + '[' + ct_str+ ']' + ' ' + self.senddata_str_fg + '\n')
#print(self.senddata)
time.sleep(0.1)
self.read_data_size()
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self, 'tips!', str(e), QMessageBox.Ok | QMessageBox.Cancel, QMessageBox.Ok)读取数据：
def read_data_size(self):
ct=datetime.datetime.now()
ct_str=ct.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
try:
#self.size=10
self.read_data=self.ser.read_all()
#print(self.read_data)
self.read_data_str=self.read_data.hex() #字节转成16进制字符显示
#re.findall(r'.{3}',self.read_data_str)
self.read_data_str_fg=self.str_fenge(self.read_data_str)
#print(self.read_data_str)
self.le_recdata.append('\n'+'['+ct_str+']'+' '+self.read_data_str_fg+'\n')
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self, 'tips!', str(e), QMessageBox.Ok | QMessageBox.Cancel, QMessageBox.Ok)
#return self.read_dataserial的读取数据时，有几种方式，read()、read_all()、readline()，read()就是按照字节数size大小读取缓存区字节，read_all()即读取所有数据，readline()读取缓存区最新一行数据。
完整程序：
from numpy.lib.function_base import place
import serial
import serial.tools.list_ports
import sys
import re
import os
import time
import datetime
import threading
from PyQt5.QtCore import *
from PyQt5.QtGui import *
from PyQt5.QtWidgets import *
class Serialwindow(QWidget):
def __init__(self) -> None:
super().__init__()
self.initUI()
def initUI(self):
#self.stylefile = 'E:\\100proworld2021\opencvtestpro01\爬虫程序\爬虫-style.qss'
#self.qssstyle = CommonHelper.readQSS(self.stylefile)
self.port = ''
self.bps = 0
self.timeout = 0.0
self.senddata=bytes()
self.read_data=''
self.btn_plist=QPushButton('获取可用串口',self)
self.btn_plist.setGeometry(20,20,60,20)
self.btn_plist.clicked.connect(self.get_serial_info)
self.btn_plist.adjustSize()
self.btn_ser_init=QPushButton('初始化',self)
self.btn_ser_init.setGeometry(20,50,60,20)
self.btn_ser_init.clicked.connect(self.serial_init)
self.btn_ser_init.adjustSize()
self.btn_open=QPushButton('打开串口',self)
self.btn_open.setGeometry(20,80,60,20)
self.btn_open.clicked.connect(self.open_serial)
self.btn_open.adjustSize()
self.btn_close=QPushButton('关闭串口',self)
self.btn_close.setGeometry(20,110,60,20)
self.btn_close.clicked.connect(self.close_serial)
self.btn_close.adjustSize()
self.btn_read_data=QPushButton('读取数据',self)
self.btn_read_data.setGeometry(20,140,60,20)
self.btn_read_data.clicked.connect(self.read_data_size)
self.btn_read_data.adjustSize()
self.btn_write_data=QPushButton('发送数据',self)
self.btn_write_data.setGeometry(40,460,60,20)
self.btn_write_data.clicked.connect(self.send_data)
self.btn_write_data.adjustSize()
#Qcombobox
self.port_set=QComboBox(self)
self.port_set.setGeometry(500,20,100,20)
self.port_set.addItems(['COM1'])
#self.port_set.activated.connect(self.Qcombo)
self.lbl_port_set=QLabel(self)
self.lbl_port_set.setGeometry(420,20,60,20)
self.lbl_port_set.setText('串口号:')
self.baud_set=QComboBox(self)
self.baud_set.setGeometry(500,50,100,20)
self.baud_set.addItems(['9600','19200','38400','115200'])
self.lbl_baud_set=QLabel(self)
self.lbl_baud_set.setGeometry(420,50,60,20)
self.lbl_baud_set.setText('波特率:')
self.stopbit_set=QComboBox(self)
self.stopbit_set.setGeometry(500,80,100,20)
self.stopbit_set.addItems(['0','1'])
self.lbl_stopbit_set = QLabel(self)
self.lbl_stopbit_set.setGeometry(420, 80, 60, 20)
self.lbl_stopbit_set.setText('停止位:')
self.parity_set=QComboBox(self)
self.parity_set.setGeometry(500,110,100,20)
self.parity_set.addItems(['无','奇校验','偶校验'])
self.lbl_parity_set = QLabel(self)
self.lbl_parity_set.setGeometry(420, 110, 60, 20)
self.lbl_parity_set.setText('校验位:')
self.databit_set=QComboBox(self)
self.databit_set.setGeometry(500,140,100,20)
self.databit_set.addItems(['8','7'])
self.lbl_databit_set=QLabel(self)
self.lbl_databit_set.setGeometry(420,140,60,20)
self.lbl_databit_set.setText('数据位:')
self.timeout_set=QLineEdit(self)
self.timeout_set.setGeometry(500,170,100,20)
self.timeout_set.setText('1000')
self.lbl_timeout_set=QLabel(self)
self.lbl_timeout_set.setGeometry(420,170,60,20)
self.lbl_timeout_set.setText('超时设置:')
self.lbl_timeout_set_2=QLabel(self)
self.lbl_timeout_set_2.setGeometry(610,170,60,20)
self.lbl_timeout_set_2.setText('ms')
#
self.le_senddata=QLineEdit(self)
self.le_senddata.setGeometry(120,460,300,20)
self.le_senddata.setText('010300100002C5CE')
self.le_recdata=QTextEdit(self)
self.le_recdata.setGeometry(120,220,600,200)
self.setGeometry(100,100,800,600)
self.setWindowTitle('简易串口调试助手-菌尘')
# self.setStyleSheet(self.qssstyle)
self.show()
def Qcombo(self):
print(self.port_set.currentText())
print(self.baud_set.currentText())
print(self.stopbit_set.currentText())
print(self.parity_set.currentText())
print(self.databit_set.currentText())
print(self.timeout_set.text())
def get_serial_info(self): #获取可用串口列表
#打印可用串口列表
#self.need_serial = ''
self.plist = list(serial.tools.list_ports.comports())
if len(self.plist) <= 0:
print('未找到串口')
qm = QMessageBox.warning(self, '提示窗口', '未找到串口!请检查接线和电脑接口。', QMessageBox.Ok|QMessageBox.Cancel,QMessageBox.Ok)
if qm == QMessageBox.Yes:
print('Yes')
else:
print('No')
else:
for i in list(self.plist):
self.port_set.addItem(i.name)
#return self.need_serial
#print(self.plist)
def serial_init(self): #初始化
self.port = self.port_set.currentText()
self.bps = int(self.baud_set.currentText())
self.timeout = float(self.timeout_set.text())
try:
self.ser = serial.Serial(port=self.port,baudrate=self.bps,bytesize=8,parity='N',stopbits=1)
print(self.ser)
if self.ser.is_open:
print('串口正常')
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self, 'tips!', str(e), QMessageBox.Ok | QMessageBox.Cancel, QMessageBox.Ok)
print('异常：', e)
def open_serial(self): #打开串口
try:
self.ser.open()
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self, 'tips!', str(e), QMessageBox.Ok | QMessageBox.Cancel, QMessageBox.Ok)
print('异常：', e)
def close_serial(self): #关闭串口
try:
self.ser.close()
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self,'tips!',str(e),QMessageBox.Ok|QMessageBox.Cancel,QMessageBox.Ok)
print('异常：', e)
def read_data_size(self):
ct=datetime.datetime.now()
ct_str=ct.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
try:
#self.size=10
self.read_data=self.ser.read_all()
#print(self.read_data)
self.read_data_str=self.read_data.hex() #字节转成16进制字符显示
#re.findall(r'.{3}',self.read_data_str)
self.read_data_str_fg=self.str_fenge(self.read_data_str)
#print(self.read_data_str)
self.le_recdata.append('\n'+'['+ct_str+']'+' '+self.read_data_str_fg+'\n')
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self, 'tips!', str(e), QMessageBox.Ok | QMessageBox.Cancel, QMessageBox.Ok)
#return self.read_data
def read_data_line(self):
self.read_data=self.ser.readline()
return self.read_data
def send_data(self):
ct = datetime.datetime.now() #获取当前系统时间
ct_str = ct.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") #格式化当前系统时间（字符形式）
try:
self.senddata_s=self.le_senddata.text()
self.senddata=bytes.fromhex(self.senddata_s) #字符转成字节
self.ser.write(self.senddata)
#self.senddata_str=self.senddata.hex()
self.senddata_str_fg=self.str_fenge(self.senddata_s)
#self.le_senddata.setText(self.senddata.hex())
self.le_recdata.append('\n' + '[' + ct_str+ ']' + ' ' + self.senddata_str_fg + '\n')
#print(self.senddata)
time.sleep(0.1)
self.read_data_size()
except Exception as e:
QMessageBox.warning(self, 'tips!', str(e), QMessageBox.Ok | QMessageBox.Cancel, QMessageBox.Ok)
def read_data_alway(self, way):
print('开始接受数据：')
while True:
try:
if self.ser.inWaiting:
if(way == 0 ):
for i in range(self.ser.inWaiting):
print('接收ascII数据：'+str(self.read_data_size(1)))
data1 = self.read_data_size(1).hex()
data2 = int(data1, 16)
print('接收到16进制数据：'+data1+'接收到10进制数据：'+str(data2))
if(way == 1 ):
data = self.ser.read_all()
except Exception as e:
print('异常：', e)
def str_fenge(self,A):
'''
对字符串进行按长度分割，并在中间加入其他字符，如空格、短横等
'''
b = re.findall(r'.{2}',A)
c = ' '.join(b)
#print(c)
return c
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
ex = Serialwindow()
sys.exit(app.exec_())上面的程序经过测试，可以与流量计正常通讯。
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